Gr23 Istraživanje procesa valjanja šipki od titana

Gr23 legura titana je materijal visokih performansi koji se obično koristi u zrakoplovnoj tehnologiji, a njegova mala težina, velika čvrstoća, dobra žilavost i otpornost na koroziju njegove su najznačajnije karakteristike. Što se tiče proizvodnje automobila, legura titana je jedini metalni materijal visoke čvrstoće, niske gustoće, izvrsne otpornosti na zamor i koroziju te niskog modula elastičnosti, tako da je vrlo idealna za proizvodnju automobila. Osim toga, legura titana također se često koristi u medicinskoj opremi, kemijskoj opremi, vojnoj (vojne TC4 titanske šipke, titanska ploča) i sportskoj opremi (titanske palice za golf) materijalima i drugim kategorijama. Zbog složenosti tehnologije obrade, pa je i cijena materijala skupa, što je glavni razlog formiranja visokih cijena proizvoda. Legure titana i mnoge legure metala, također od titana i nekih korisnih metalnih komponenti kako bi se zadovoljili zahtjevi izvedbe materijala, ali njegove glavne komponente titana činile su više od 90%. U zrakoplovnoj tehnologiji obično se koriste dvije legure, obje Ti6AL4V (6% aluminija, 4% vanadija, 90% titana) i Ti3AL2.5V (3% aluminija, 2,5% vanadija, 94,5% titana).

TC4 titanium alloy has good room temperature and high temperature mechanical properties, is widely used in the manufacture of aerospace structural components and aero-engine fans, drums, etc., has accounted for more than 50% of the total amount of titanium alloy for aviation. Many load-bearing structural parts of the aircraft, especially the variable cross-section structural parts require raw materials titanium rods with good notched stress fracture properties, the purpose is to ensure that the parts in the state of high stress concentration has a strong inhibition of crack initiation and expansion of the ability not to fracture failure. The upper limit of the specification of this type of TC4 titanium alloy bar in the relevant domestic technical standards is >220 mm, a trenutačno ne postoji javno izvješće o istraživanju procesa pripreme šipke od legure titana TC4 koja zahtijeva izvedbu loma s urezima u zemlji i inozemstvu. Općenito se vjeruje da će veći sadržaj vodika ili lošija ujednačenost organizacije u TC4 titanijevim legurama smanjiti njihova svojstva loma zbog naprezanja na sobnoj temperaturi (1). U industrijaliziranoj masovnoj proizvodnji također je češći fenomen nekvalificiranog loma takvih šipki uslijed naprezanja zbog nepravilnog postupka.
Kada se srednji i donji kotrljaju preko materijala, sila kotrljanja srednjih valjaka nastavlja utjecati, tako da kosi klin uređaja protiv labavljenja brzo nije uspio, u valjcima fiksnog stabilnog stanja je uništen; prilagođeni tip rupe, sa srednjim valjcima istog stabilnog stanja uništava se i mijenja, što utječe na stabilnost veličine titanskih šipki i na kraju utječe na kvalitetu gotovog proizvoda; u procesu valjanja, kako bi se spriječilo toplinsko trošenje strukture ljepila od drvene pločice, čašicu treba izliti vodom za hlađenje na medij za ljepilo od drveta za hlađenje i podmazivanje! U procesu valjanja, kako bismo spriječili zagrijavanje i trošenje strukture pločica za lijepljenje, moramo sipati rashladnu vodu na medij za lijepljenje radi hlađenja i podmazivanja, a hladna voda se često raspršuje po površini valjaka, što čini površina gredice i preljev vrlo brzo opadaju, posebno kod valjanja titana i titanovih legura, zbog loše toplinske vodljivosti titana i titanovih legura, razlika u temperaturi unutar i izvan lošeg materijala je još veća, što je ne pogoduje ravnomjernoj deformaciji gredice i nije osigurana točnost kotrljanja; kosi klin je fiksiran na strani otpora trenja je velik, a potrošnja električne energije je također velika u kotrljanju, pa čak i ako usvojimo motor od 630kW, pojava zaglavljivanja također se često javlja, što utječe na proizvodnju. Nakon promjene strukture valjaonice 250 od gumene pločice do nosive strukture, veličina valjanih šipki od titana i titanovih legura je stabilna, kvaliteta vanjske površine je poboljšana, a stopa prinosa je povećana.

U skladu s važećim tehničkim standardima za pružanje raspona super-specifikacija TC4 šipke od legure titana promjera 350 mm, pod pretpostavkom da mehanička svojstva indikatora ostanu nepromijenjena, potrebno je povećati razinu ultrazvučne detekcije grešaka od izvorne manje specifikacije šipke od GB/T5193 u B razini do A razine, te je stoga provedena posebna potražnja za velikom TC4 titanijom legure bar pripreme relevantnog procesa istraživanja. Niska organizacija<^50mm TC4 titanium alloy bar in forging state prepared by two processes. As can be seen from Figure 1, the uniformity of the low-fold organization of TC4 titanium alloy bars prepared by Process 1 is poor, showing the transition from the fuzzy crystals at the edge to the semi-sharp crystals at the center; the uniformity of the low-fold organization of bars prepared by Process 2 is good, and the whole specimen is in the fuzzy crystal state. This indicates that the use of process 1 for forging, ingot and intermediate billet heart organization is not enough to break and refine the degree of its total deformation is directly related to the small amount of deformation, due to the titanium alloy deformation resistance is larger, coupled with large size titanium bar billet size, a single straight uprooting deformation is also difficult to ensure that the billet heart deformation is sufficient. And process 2 make full use of 4500t fast forging machine large tonnage forging pressure, make large size billet in the two-phase area after upsetting and pulling deformation, to ensure the forging permeability of the billet, and the use of anvil pulling to reduce the billet deformation of the "dead zone", so that the billet of the different parts of the billet are fully deformed, and get a good crushing and refinement of good consistency of the organization.
(1) Usvajanjem procesa kovanja otvaranja gredice u p-faznom području i uzdizanja + ravnog izvlačenja u dvofaznom području, možemo pripremiti TC4 šipke od legure titana s velikim specifikacijama od 350 mm marelice koje mogu zadovoljiti tehničke zahtjeve opskrbe u smislu organizaciju, izvedbu i razinu otkrivanja nedostataka.
(2) Primarna izoaksijalna dobra organizacija a-faze pogoduje poboljšanju performansi loma naprezanja na sobnoj temperaturi, smjer jake konzistencije organizacije a-faze kratke šipke smanjit će izvedbu loma naprezanja.

Izbočene šipke od 5{{10}}mm TC4 legure titana dobivene kovanjem pomoću dva postupka izrezane su duž uzdužnog smjera na duljinu od 75 mm za uobičajeni tretman žarenja na dvije temperature, s režimima žarenja od Ml (720x2h /AC) odnosno M2 (790t:x2h/AC). Promatrajte golim okom organizaciju šipke s malim povećanjem nakon kovanja; respektivno, presreći metalografske uzorke duž poprečnog smjera na gornjoj 1/2 radijusa obloge šipke u stanju kovanja i nakon tretmana žarenja, te promatrati mikrostrukturu pomoću 0LMPUS optičkog mikroskopa. U tretmanu žarenja šipke polumjera 1/2 duž uzdužne linije rezanja kako bi se dobili uzorci, strojno obrađeni da zadovolje standardnu ​​vlačnu temperaturu na sobnoj temperaturi i performanse loma naprezanja ispitnih uzoraka, korištenjem lnStron4507 stroja za ispitivanje vlačnosti i DN2 ispitivanja vlačne čvrstoće stroj na uzorcima za ispitivanje mehaničkih svojstava, promatranje zareza naprezanja loma uzorka područje zareza mikrostrukture. Ultrazvučni detektor grešaka S0NIC-138VFD korišten je za provođenje ultrazvučnog ispitivanja bez razaranja na gotovim šipkama od titanijske legure TC4 dobivenim kovanjem u dva postupka.